Шатровая крыша: расчет, чертежи, материалы, инструменты, монтаж стропильной системы своими руками, инструкция и рекомендации, как сделать правильно

Эффектно смотрится возвышение подобной конструкции над любым сооружением. Это может быть дом или флигель, летний флигель или беседка.

Главное, чтобы в основе была заложена коробка с квадратными формами либо правильный многоугольник. Сторон должно быть четное количество.

Если говорить о преимуществах, здесь можно встретить все, которые значатся за кровлями с четырьмя скатами.

Они прекрасно способны справляться, как с атмосферными невзгодами, так и не позволяют владельцу нести значительные расходы.

Что необходимо учесть, так это особые правила, по которым возводится система стропил. Их потребуется учитывать тому, кто хочет заняться установкой кровли собственными силами.

Другое название конструкции – крыша-конверт. Так она выглядит на плане. Возведение регламентируется технологией для четырех скатов. Присутствует своя специфика. Конька нет. Вместо него устанавливается в центре опора.

Равнобедренный треугольник – основной элемент. Их бывает четыре или больше. Основания располагаются сверху стен. Вершины можно наслонить на столбовую частьили дать упереться один в другой.

Выбор стропил для шатровой крыши

В устройстве можно воспользоваться одним из видов ног стропил:

Наслонными. У них есть надежная опора. Одна в верхней части, и одна – в нижней. Такой вариант возможен, если есть стена внутри. Можно просто установить столб для этих целей;
Висячими. С одной опорой внизу. Стены внутри нет, как и столба по центру.

Выбор подходящего вида основан на способе установления других элементов.

Наиболее распространен первый вариант. Он проще в исполнении. У второго варианта установка, как и ремонт более сложные. Если один элемент испортится, то придется демонтировать остальные.

Укладка стропил по диагонал

Углы с вершиной соединяют стропилины накосные или угловые. По длине и нагрузке они самые значимые.

Упор на них делают нарожники. Укороченный вариант, благодаря которому формируется плоскость конкретного ската.
Когда длина по диагонали превышает четыре метра с половиной, понадобятся две сшитые доски. Они сшиваются таким же материалом длиной в один метр.

Ноги согласно правилам должны выполняться из сшитой сдвоенной доски того же материала, что остальные крупные детали. Ширина рассчитывается с учетом зазорной части. Обычно ее размер соответствует трем сантиметрам промеж верхним скатом и теплоизоляцией.

Опоры дополнительные

Применяют для составляющих с накосом. Для исключения провисания длинных частей, они должны устанавливаться под них.

Размер пролета определяет количество и тип дополнительных элементов.
Подкос в пролетной верхней части способен обеспечить жесткость ноги по диагонали только при расстоянии семь с половиной метров или меньше.

До девяти метров нужно добавить снизу опорную часть. Это может быть стойка или перевернутая ферма.

После девяти метров потребуется еще одна опорная часть. Угол выбирается произвольно. От сорока пяти до пятидесяти трех. Строго вертикально располагаются прочие элементы.

Вариант установки стропил с шатровой конструкцией

Описание процесса:

Возведение на коробке десять на десять. В срединей части расположена стенка. Контур изнутри коробки обделывается мауэрлатом полностью. Он также должен идти по внутренней части перегородки;
По контуру стены из кирпича снаружи делается бортик. Ширина его – один кирпич. Так компенсируется момент распирания;
Мауэрлат соединяет брусья. Используют косину прируба с крепежными элементами;
Соединения углов надо укрепить скобами;
Размечаются нижние узлы для стропильной системы;
Балки перекрытия располагаются по стенам с попаданием центров на несущую;
К торцевым балочным частям прикрепляются выноса. Крепление проводится к брусьям по краям с противоположной части.

Этапы сооружения каркасной части:

Выполнение несущей стартовой части. По центру ставится стойка строго по вертикали. Брус сто пятьдесят на сто пятьдесят миллиметров. Закрепляется. Изготавливается шаблон. По нему — пара стропилин. Они расположены противоположно. Верхние спилы соединяются в упор. Также выполняется другая пара. Они будут упираться спилом в торец первой паре. После крепежа периметр обивается доской для карниза;
До накосов поверхность крыши разбивают на участки. С верха стойки по центру до углов карнизной доски. Устанавливаются недлинные опоры по углам. Делается отметка, где проходит доска двойная по толщине. По линии выполняется спил. Это верхний шаблон. Отмечается противоположный конец. Корректируется. Аналогично выполняется зеркальная пара. По заготовке делаются две части. После установки они сшиваются. Проводится нашивка недостающих частей;
Нарожники предназначены для заполнения треугольников. Делаются заготовки с запилами для нарожников. После их установки выполняется обрешетка для монтажа металлочерепицы.

«Конверт». Беседка

Наиболее интересным примером может послужить кровля с четырьмя скатами для беседки. Хотя вариантов для применения подобной конструкции множество.

Сооружение в два яруса станет не только украшением постройки для отдыха и досуга, но и для всего дачного участка. Над кровлей в виде шатра возвышается миниатюра.

Несколько изменится последовательность работ:

Сначала делается установка ног стропил по диагонали;
На высоте по проекту проводится монтаж сдвоенных перемычек. Это своеобразные ригели ферм стропил. Квадратную форму образуют перемычки, где стороны строго симметричны;
У вальм центральные части и перемычки скрепляются;
Нижняя часть приделывается к мауэрлату, то есть веранде по ее обвязке;
Проводится разметка точек для установки нарожников;
Их спилы должны примыкать к диагоналям. Крепятся они гвоздями.
Для вальмы можно выполнить один шаблон;
Верхние спилы потребуют нескольких шаблонов. Это стропилины для ног, а также элементов к диагоналям;
Купол выполняется на ровной поверхности, после чего поднимается;
Стены каркаса миниатюры обтягиваются сеткой. Она может быть металлической или полимерной.

Фото стропильной системы шатровой крыши

Шатровая крыша: стропильная система, чертежи, конструкция, фото

Чертежи стропильной системы шатровой крыши дают только визуальное понятие об устройстве. Конструкция кровли создаст трудности неопытному застройщику. Прежде чем приступить к сооружению крыши, надо уметь выполнить расчеты, выбрать подходящий тип стропильной системы.

Особенности шатровой крыши

Отличительной чертой шатровой конструкции считается отсутствие конька и фронтонов. Скаты сделаны треугольниками. Сверху они соединяются в одной точке. Образовавшаяся верхушка исполняет роль конькового узла. Снизу скаты сходятся в одно основание. Его форма зависит от количества треугольников. Простейшая четырехскатная конструкция образует квадрат.

При большем количестве скатов бывает крыша шатровая восьмигранная или шестигранная. Главное в конструкции соблюдать симметрию. Кровля может к низу сходится в круглое основание, а скатами выступает конусообразный шпиль.

Важно! Внешне крыша напоминает копию кочевого шатра. Отсюда и пошло ее название.

Преимущества и недостатки шатровой крыши

В отличие от флигелей с двускатной крышей, шатровые дома смотрятся красивее, больше популярны среди застройщиков. Чтобы убедиться, нужно ли возводить такую крышу, надо знать ее положительные и отрицательные стороны.

Плюсы:

Основным преимуществом является повышенная прочность шатровой конструкции. Крыша отличается хорошим сопротивлением ветру и снеговым накоплениям. Выдерживает даже ураганы. Прочность достигается за счет того, что ребра скатов поддерживают друг друга.
Несмотря на объемную форму, шатровая конструкция создает небольшую нагрузку на стены и цоколь здания. Давление от каждого ската равномерно распределяется на все элементы постройки.
В случае обледенения или большого накопления снега крыша выдерживает большие нагрузки, снижая риск разрушения стропильной системы.
При правильном обустройстве угла наклона скатов, с кровли быстрее сходит вода и снег.
Большим преимуществом считается высокий показатель энергосбережения, если кровля правильно утеплена.
Внешний вид шатровой конструкции смотрится презентабельно. Здания с круглыми или многогранными шпилями напоминают сказочные домики.

Минусы:

Основным недостатком считается сложность возведения крыши. Чем больше предусмотрено граней, тем труднее выполнять расчеты. Во время строительства важно правильно определить центр, чтобы добиться симметрии конструкции. Часто для расчетов и возведения кровли приходится приглашать наемных специалистов.
Вторым минусом является ограничение объема чердачного пространства. Недостаток проявляется, когда застройщик предусматривает мансардный этаж. Сделать его можно и под такой крышей, но придется увеличить уклон скатов. Конструкция приобретет большую парусность, что плохо для ветреных регионов. Для решения проблемы придется вновь обращаться за помощью к специалистам.

В остальных случаях шатровая кровля считается удачно продуманной конструкцией. Недостатки уходят на второй план. Главное, застройщик получает надежную и красивую крышу для своего дома.

Устройство шатровой крыши

Если подробнее рассмотреть, то схема каркаса крыши не такая уж сложная. Основными узлами сооружения являются:

Основой конструкции выступает мауэрлат и лежень. Первый элемент укладывают по периметру внешних стен. Лежень располагают по периметру внутренних стен. Элементы служат для равномерного распределения нагрузки от крыши на здание. В деревянных постройках мауэрлатом выступает верхний венец стен. Во всех остальных зданиях сначала заливают бетоном армированный пояс с выступающими резьбовыми шпильками. На них через просверленные отверстия надевают брус, затягивают гайками.
Стойки служат опорой стропильных ног, конькового узла.
У шатровой крыши коньковый узел образуется в самой высшей точке, где сходятся концы всех стропильных ног.
Стропильные ноги накосного типа вверху соединяются в коньковый узел, а вниз отходят к углам здания. Элементы образуют ребра, где сходятся скаты крыши. Накосные стропила намного длиннее обычных. На элементы припадает основная нагрузка, поэтому для их изготовления применяют пиломатериалы с большим сечением.
Нарожники – это тоже стропила, но они отличаются меньшей длиной. Элементы крепят одним концом к накосным ногам, а другим – к мауэрлату. Нарожники необходимы для создания плоскости скатов.
Подкосы исполняют роль стоек, только устанавливаются они под углом 45о к стропильным ногам для исключения вероятности их провисания.
Горизонтальные, соединяющие стропила перемычки, называются затяжками, ригелями. Элементы уменьшают распирающую силу крыши, которая передается на стены здания.
Обрешетка набивается на поверхность стропильных элементов и образует плоскость для укладки кровельного покрытия. Шаг элементов определяется по типу используемого кровельного материала.

Шатровая крыша различается конструкцией стропильной системы, которая бывает наслонная и висячая. Вариант подбирают на стадии проектировки, учитывая планировку здания.

Совет! Если у шатровой кровли скаты обладают уклоном больше 40 о, оптимально отдать предпочтение висячему типу стропильной системе.

Отдельного внимания требует коньковый узел. У шатровой кровли отсутствует коньковый прогон. Края стропильных ног вверху сходятся вместе и опираются на вертикальную опору. Столб тоже должен иметь точку опоры, которую можно обустроить тремя способами:

Опора на нижнее перекрытие не лучший вариант для шатровой конструкции, особенно если предусмотрен мансардный этаж. Столб занимает полезное пространство. Вариант приемлем для беседок. Столб служит элементом декорации, вокруг него обустраивают стол.
В одноэтажных домах несущий брус устанавливают на балку перекрытия, концы которой лежат на внутренней стене здания. Чтобы добиться уменьшения нагрузки и не снизить прочность конструкции, на балку фиксируют лежень с подкосами.
Сложный узел получается с опорой столба на состыкованные монтажными стальными элементами верхние пятки основных стропил. Такая схема увеличивает распирающую нагрузку на мауэрлат. Каждая стропильная нога оснащается ригелем.

Из-за сложности конструкции формирование конькового узла кровли лучше доверить специалистам.

Виды стропильных систем шатровой крыши

По внешнему виду шатровая конструкция напоминает пирамиду, но ее вершина не всегда может располагаться по центру, а иметь смещение. У такого сооружения два противоположных ската отличаются длиной.

У крыши шатрового типа каркас различается конструкцией:

Наслонная система сделана так, что стропильные ноги внизу обладают упором в двух точках. Этим местом являются участки внутренних и внешних стен. Допускается расстояние между упорами до 4,5 м.
У шатровой конструкции с висячей системой ноги стропил не имеют дополнительных опор. Элементы устанавливают на маленьких пролетах.

Конструкция каркаса не изменяет форму крыши, она сохраняется.

Кроме каркаса, различаются шатровые кровли другими конструктивными особенностями:

ломаные кровли приемлемы, если проектируется мансардный этаж;
у крыши с ендовой кровля в форме шатра выступает приставкой к эркеру;
у мансардной крыши выступы могут присутствовать на скатах.

Все конструктивные особенности аналогично сохраняют форму шатра.

Как рассчитать высоту шатровой крыши

Чтобы произвести расчет каркаса крыши, надо обратиться к специалисту. При наличии опыта и знании геометрических правил, расчеты можно выполнить самостоятельно:

Сначала у шатровой конструкции рассчитывают угол наклона скатов. Здесь учитывают тип используемого материала, среднегодовые показатели выпадения осадков и силы ветра, характерные для региона. Нормальным для большинства районов считается уклон скатов от 30 до 40о.
Зная параметры крыши, высоту конькового узла вычисляют по теореме Пифагора. Шатер в сравнении с геометрической фигурой является аналогом пирамиды, где опора выступает прямой линией, соединяющей вершину с центром основания.
Когда основные данные будут получены, рассчитывают длину стропил, вычисляют площадь скатов крыши.

Нарисовать чертеж крыши можно самостоятельно или воспользоваться специальной программой на компьютере. По готовой схеме рассчитывают количество стройматериала.

Важно! Если шатровая кровля предназначена для прямоугольного здания, площадь и уклон двух противоположных скатов будет различаться. Эти параметры одинаковы только для крыши квадратной постройки.

Как сделать шатровую крышу своими руками

Когда все узлы шатровой кровли рассчитаны, разработан проект, приступают к строительным работам:

Монтаж начинают с укладки мауэрлата и лежня. Брус располагают по периметру стен, предварительно подложив рубероид. После затяжки гаек на резьбовых анкерах приступают к укладке балок перекрытия. Первый элемент монтируют по центру, а от него идут в противоположные стороны к краям здания.
По центру шатровой кровли для конькового узла ставят вертикальную опору, сделанную из бруса. Заготовку используют с размером стенок 150х150 мм. После выставления по уровню брус фиксируют временными укосинами.
Дальнейший монтаж предусматривает установку накосных ног. Снизу заготовки крепят к мауэрлату. В верхней части создают коньковый узел. Концы ног монтажными стальными накладками фиксируют к центральной опоре. От конькового узла к мауэрлату натягивают разметочный шнур и по нему устанавливают нарожники. Свесы ног соединяют ветровой доской. Если проект предусматривает, то на этом этапе ставят затяжки и подкосы.
Когда каркас шатровой кровли будет готов, на стропила укладывают гидроизоляционный материал. Края полос должны заходить внахлест с запуском 200 мм. Гидроизоляцию к стропилам крепят скобами строительного степлера или тонкими планками и гвоздями. Следующим этапом создается обрешетка.
Сверху на обрешетку укладывают кровельное покрытие. Технология зависит от выбранного материала. Важно учесть, что использование больших листов для шатровой кровли не выгодно. Из-за наличия треугольных скатов получается много подрезки. Материал идет в отходы. Для круглой крыши используют гибкую кровлю. Твердым листам невозможно придать форму конуса. Стыки кровли закрывают доборными элементами.

Традиционным завершением шатровой кровли является установка водостоков, проходных элементов для вывода труб из помещения на крышу.

Возводить шатровую крышу сложно. Видео инструкция поможет разобраться в трудных нюансах:

Чертежи и фото шатровых крыш

Советы и рекомендации

Чтобы у шатровой кровли возросла прочность к нагрузкам, специалисты рекомендуют предпринять ряд мер:

Для усиления углов каркаса на стропилах устанавливают штренгели рядом с мауэрлатом. Элементы делают из бруса. Если надо еще усилить конструкцию, дополнительно создают фермы.
Перекрытие с брусом соединяют дополнительными стойками. Элементы помогают равномернее распределить нагрузку.
Длинные накосные стропила лучше делать не из бруса, а использовать сдвоенные балки.
Надежная обрешетка на шатровой кровле получится, если ее изготовить из бруса сечением 40х40 мм.
Все деревянные элементы каркаса крыши обрабатывают пропитками, защищающими древесину от влаги и вредителей.
Пиломатериалы с повышенной влажностью для возведения крыши нельзя использовать. Во время высыхания они начнут «играть», искривляться, что приведет к деформации кровли.
Элементы обрешетки крепят только перпендикулярно стропильным ногам. Нельзя располагать бруски под уклоном.

Если шатровая кровля возведена по правильным расчетам без допущения ошибок, она прослужит много времени, не требуя ремонта.

Заключение

Чертежи стропильной системы шатровой крыши можно найти в Интернете. Схема даст общее представление о конструкции. По примеру будет легче разрабатывать собственный проект.

Обсудить статью на форуме

Расчет четырехскатной шатровой крыши онлайн калькулятор

Шатровая крыша традиционной пирамидальной формы легко рассчитывается на нашем онлайн калькуляторе. Для расчёта нужно иметь лишь данные размера самого дома и точные размеры строительных материалов.

Онлайн калькулятор для шатровой крыши

Шатровая кровля имеет особенности:

пирамидальную форму;
одну вершину;
треугольные скаты;
сложность соединения стропил.

Онлайн расчет шатровой крыши позволит сэкономить время и деньги.

Время, потому что неспециалисту такие сложные расчеты выполнить будет трудно.

Деньги, потому что каждая лишняя доска или брус, кровельный и другие материалы (утеплитель, гидроизоляция) стоят недешево, а готовый поможет закупить стройматериалы без лишних затрат.

Преимущества онлайн калькулятора

Чтобы произвести расчет четырехскатной крыши шатрового типа вручную, нужно иметь достаточный опыт в строительстве, уметь выполнять чертежи и представлять крышу, которая получится в результате.

Расчеты же на онлайн калькуляторе позволяют:

разобраться с малым опытом в строительстве
получить расчеты стройматериалов для жесткой и мягкой кровли;
отдельно рассчитать мауэлрат, контробрешетку, утеплитель и гидроизоляцию, для этого достаточно поставить нужную галочку;
получить 2D чертеж, который станет основой для проектирования надежной крыши;
посмотреть, как будет выглядеть готовая крыша в 3D формате.

Особенности ввода исходных данных

Правильность расчетов зависят от ввода реальных, продуманных исходных данных. Вы должны точно решить, какого вида будет кровля четырехскатной шатровой крыши, и какие материалы будут использованы.

Справка: ширина металлочерепицы 118 мм (рабочая 110мм), длину можно заказать у производителя; размер гибкой черепицы зависит от ее вида.

Исходные данные для стропильной системы:

ширина стропил 100-150 мм при условии установки подпор, 200 мм без подпор;
длина стропил — в зависимости от уклона крыши, но не более 5 м, чтобы не возникло провисание;
доска для обрешетки под МЧ — 30х100 мм, под гибкую черепицу 30х100–150 мм ( с учетом, что на обрешетку будет набиваться фанера или ОСП);
шаг для обрешетки МЧ соответствует продольной оси модуля черепицы – 350 мм (берем черепицу «супермонтеррей»), для остальных видов кровельных материалов шаг можно увеличить;
доска для мауэрлата 150х50 мм, брус для мауэлрата 150х150 (брус используется, если нужно распределить нагрузку) ;
размеры ОСП 250х120 мм;

Для теплых крыш:

считать гидроизоляцию обязательно;
считать контробрешетку обязательно, ее параметры не менее 50х30 мм;
толщина утеплителя в среднем для России – 100 мм , но лучше 150-200 мм.

3D Расчет шатровой крыши – Онлайн-калькулятор с чертежами

Шатровая крыша – это пирамидальная кровельная система, которая состоит из четырех симметричных равнобедренных треугольных скатов.

В большинстве случаев данные конструкции применяются для зданий, находящихся в условиях повышенной ветровой нагрузки, поскольку низкий силуэт и высокая обтекаемость крыши со всех сторон, подавляет эффект парусности и позволяет достичь высоких аэродинамических показателей. Данные сооружения применимы только для квадратных домов.

При расчете шатровой крыши с помощью онлайн-калькулятора от КАЛК.

ПРО, вы получаете готовый проект конструкции, в котором содержится смета с оптимальным количеством материалов для изготовления, комплект детализированных чертежей всех элементов с особо проработанной стропильной системой, схематичную раскладку кровельных листов и интерактивную 3D-модель предполагаемого объекта в реальных пропорциях.

Все результаты расчетов автоматически сохраняются в личном кабинете пользователя и доступны для скачивания в любое время. Помимо этого отчет можно отправить по электронной почте и в социальную сеть.

Порядок расчета шатровой крыши

Шаг 1. Выберите наиболее удобные единицы измерения – мм, см, м, дюймы, футы.
Шаг 2. Выберите способ отрисовки чертежей – цветные, черно-белые.
Шаг 3. Укажите тип кровельного материала – жесткий, мягкий (влияет на тип обрешетки – разреженная или сплошная, соответственно).
Шаг 4. Введите параметры крыши – высота (от мауэрлата до вершины стропильной системы), свес.
Шаг 5. Заполните поля с параметрами дома – длина стороны, высота, толщина стены.
Шаг 6. Параметры бруса для мауэрлата – ширина, толщина.
Шаг 7. Расчет стропильной системы – величина горизонтального запила под мауэрлат, ширина и толщина стропильной доски, расстояние между элементами (рекомендации ниже).
Шаг 8. Введите характеристики гидроизоляции – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
Шаг 9. Укажите толщину контробрешетки в горизонтальной проекции (в вертикальной всегда 5 см).
Шаг 10 (опционально). Укажите параметры разреженной обрешетки (в случае выбора жесткой кровли) – ширина и толщина доски, расстояние между элементами.
Шаг 11 (опционально). Укажите параметры сплошной обрешетки (в случае выбора мягкой кровли) – ширина, длина, толщина листа ОСП.
Шаг 12. Характеристики кровельных листов – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
Шаг 13. Проверка введённых значений и начало расчета шатровой крыши с помощью кнопки «Рассчитать».

После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.

Особенности чертежей шатровой крыши

Для того чтобы получить общую высоту конструкции, необходимо сложить высоту стен, мауэрлата, стропильной системы, обрешетки, контробрешетки и кровельного материала.

Шатровая крыша своими руками: чертежи, расчёт стропильной системы

Шатровая крыша может быть одно- и двухуровневой, иметь четыре и более скатов. Для правильного выбора сечений её элементов необходимо выполнить эскиз и корректный расчёт, который сводится к нескольким формулам. В статье мы расскажем о конструкции шатровой крыши и методике расчёта её стропильной системы.

Шатровая крыша — один из самых распространённых вариантов при строительстве дома или беседки, имеющих в плане форму круга, квадрата или прямоугольника с небольшой разницей в длинах сторон.

Такая конструкция — удачное решение для домов относительно небольшой площади или двухэтажных коттеджей с небольшим основанием.

Своё название крыша получила из-за пирамидальной формы традиционного восточного шатра, образованной одной вершиной и треугольными скатами.

Варианты исполнения шатровой крыши

Под названием «шатровая крыша» объединены несколько вариантов кровли, имеющих конструктивные отличия.

Классическая шатровая крыша

Одноуровневая четырёхскатная кровля геометрически является четырёхгранной пирамидой. Двухуровневая крыша является более сложной конструкцией: верхняя часть — пирамида, средняя — куб или параллелограмм, нижняя — усечённая пирамида. Как будто верхушку крыши отрезали от основания и приподняли. Среднюю часть иногда выполняют в виде стеклянного фонаря или отделывают в цвет стен.

Двухуровневая шатровая крыша

Шатровая крыша может иметь не только четыре ската, но быть также и шести-, и восьмискатной. Такая форма больше напоминает конус, чем пирамиду, и наиболее распространена при строительстве беседок с круглым основанием. Самым сложным в реализации такой конструкции является соединение стропил в центре.

Шестискатная крыша
Стропила крыши из восьми пологих скатов
Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:
Висячая стропильная система опирается исключительно на стены дома, наслонная имеет опору, расположенную по центру здания и опирающуюся на несущую стену или на специально возведённый внутри дома столб.
а — конструкция висячих стропил; б — конструкция наслонных стропил; 1 — стропило; 2 — ригель; 3 — затяжка; 4 — стойка; 5 — подкос; 6 — прогон; 7 — лежень
Выбор конструкции зависит от размеров пролёта (8 м — подойдёт висячая система, 12 м — требуется наслонная) и максимальной длины бруса для строительства (при соединении стропильной ноги в длину требуется установка вертикальной опоры).

На практике чаще применяют наслонную систему, как более надёжную и ремонтопригодную. Если в доме отсутствует подходящая несущая стена или столб для опоры, базу можно создать из бруса перевязкой на уровне мауэрлата.

Основные схемы и элементы стропильной системы

Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.

Геометрическое изображение шатровой крыши

Основные элементы

Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.

Конструкция с висячими стропилами

Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.

Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.

Безригельная конструкция с наслонными стропилами

Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.

Наслонные стропила, усиленные ригелями

При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).

Элементы усиления

Для большей прочности и жёсткости конструкции, особенно в климате, предрасположенном к сильным ветрам, или при большой площади постройки, а значит, и большой длине стропильных ног, основные элементы конструкции дополняются элементами усиления.

Вариант усиления стропильной конструкции

По оси здания в противоположные брусы мауэрлата (1) врезан дополнительный брус — лежень (2). Основу конструкции, как и прежде, составляют центральные (4), укороченные (нарожники) (5) и накосные (3) стропила.

Накосные стропила усиливают черепные бруски (6), закреплённые понизу. Это усиление и для накосных ног и для нарожников, на них опирающихся. Стяжки (7) скрепляют противоположно расположенные стропила и служат базой для установки стоек (8).

Они закреплены поверх мауэрлата и поверх леженя и опираются на них.

При особо больших длинах стропильных ног применяют подкосы — опоры, располагаемые не вертикально, а под углом в 45–60°. На практике подкосы ставят при длине стены более 9 м (для двускатной или четырёхскатной).

Система усиления основных элементов способствует и экономии пиломатериалов. Сечение основных элементов в такой конструкции можно принимать уменьшенным. Ещё один способ экономии — образование свесов доращиванием стропил, оканчивающихся на мауэрлате, кобылками — брусками или досками меньшего сечения.

Свесы с кобылками

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

За основу расчёта принимают такие исходные данные:

длину дома;
ширину дома
высоту конька.

Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):

длина дома: AB = DC = 9 м;
ширина дома: AD = BC = 8 м;
высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.

Расчёт длин стропильных элементов

1. Длина балок мауэрлата.

AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м

2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.

Вспоминаем теормему Пифагора:

3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.

4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.

Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, см	Длина стропил, м
3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—
175	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х200	100х250
140	75х125	75х125	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
110	75х150	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
90	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
60	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200

Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.

Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.

Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.

Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.

Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники

Шаг нарожников, см	Сечение бруса, мм	Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м	Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м
кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м3	кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м3
215	100х175	1	2,25	2,356	0,165	1	2,0	2,461	0,172
175	75х200	2	1,5	2,981 + 1,491	0,268	1	2,0	2,461	0,148
140	75х175	2	1,5	2,981 + 1,491	0,235	2	1,333	3,282 + 1,641	0,258
110	75х150	3	1,125	3,354 + 2,236 + 1,118	0,302	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,332
90	50х175	4	0,9	3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894	0,313	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,259
60	40х175	6	0,643	3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639	0,376	6	0,571	4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703	0,413

Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.

Расчёт площади кровли с учётом свесов

Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.
Карнизный свес
Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:
BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.
AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.
AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.

EF = (AG ∙ BC) / AD
EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны

Площадь ската рассчитывается по формуле:

S = (EF ∙ AG) / 2
S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м2 — для короткой стороны
S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м2 — для длинной стороны

Общая площадь кровельного материала:

2 (23,9 + 24,88) = 97,56 м2.

Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.

Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки.

рмнт.ру